Question

【題目】有關光合作用和呼吸作用的問題。

I．在30℃和適當的CO2濃度條件下，將某植物的葉片在不同光照強度下處理，測定其光合作用速率，結果如表，表中正值表示CO2的吸收量，負值表示CO2的釋放量。

（1）葉片的呼吸速率是____________CO2mg /100㎝2葉·小時。

（2）在光照強度為2千勒克司時，總光合作用量為__________CO2mg /100㎝2葉·小時，凈光合作用量為 _____________CO2mg /100㎝2葉·小時。

（3）將該植物葉片置于8千勒克司光照下10小時，黑暗中14小時，則每100㎝2葉片產生的葡萄糖中有________________毫克轉化為淀粉。

II．將該植物葉片處以35℃以上不同的溫度條件下，測定其光合作用和呼吸作用的速率。圖一為總光合作用速率，圖二在黑暗條件下測定。另有對照實驗，在30℃條件下進行。光合作用和呼吸作用的速率以每一溫度下的光合作用和呼吸作用速率與30℃時的數據比較所得的百分率表達。研究 結果如上圖所示。

（1）據圖分析該植物光合作用開始受抑制的溫度是_____________℃，高溫導致光合作用受抑制的兩個可能原因：___________________________；______________________________________________。

（2）該植物受熱致死的臨界溫度是_____________℃左右。你應用的實驗證據是______________________________________________________________________。

水果和蔬菜在生長季節內長期處于不致死的高溫影響下，甜度會較低。請根據本研究結果，解釋導致該結果的原因______________。

Answer 1

【答案】4 4 0 81.8-38.2=43.6 40 氣孔關閉，二氧化碳不能進入葉綠體 高溫情況下，與光合作用有關的酶失活 52 呼吸作用速率降至零 在高溫不致死環境中，呼吸作用速率較光合作用速率高，糖的凈產量減少，所以水果和蔬菜貯存糖分較少

【解析】

根據表格數據算出呼吸作用強度，再根據各時期的凈光合作用算出實際光合作用，圖一、圖二中 40℃、50℃開始下降，47℃、52℃臨界死亡。

I、（1）已知上表中正值表示CO2的吸收量，負值表示CO2的釋放量．表格中在光照強度為0時，CO2的吸收量為-4，所以葉片的呼吸速率是4（CO2mg/100cm2小時）。

（2）表格中在光照強度為2千勒克司時，CO2的吸收量，表示葉片總光合作用合成量和呼吸消耗量相等，故在光照強度為2千勒克司時，總光合作用量為4CO2mg /100㎝2葉·小時，凈光合作用量為0CO2mg /100㎝2葉·小時。

（3）表格中，植物8千勒克司光照下C02的吸收量為12（CO2mg/100cm2小時），所以10小時植物的凈光合作用產生的葡萄糖為12÷（6×44）×180×10=81.82mg；該植物14小時呼吸作用消耗的葡萄糖是4÷（6×44）×180×14=38.182mg，81.82mg-38.182mg=43.6mg．所以將該植物葉片置于8千勒克司光照下10小時，黑暗中14小時，則每100cm2葉片產生的葡萄糖中有43.6毫克轉化為淀粉。

II、（1）分析圖一、二可知，呼吸作用速率在50℃開始下降，光合作用在40℃開始下降，所以該植物光合作用、呼吸作用開始受抑制的溫度分別是 40℃、50℃。高溫導致光合作用受抑制的兩個可能原因：氣孔在高溫時關閉，C02吸收不足，光合作用下降；高溫使光合作用的暗反應及呼吸作用中的酶活性受抑制甚至變性失活，光合作用和呼吸作用受抑制。

（2）圖中52℃時呼吸作用速率降至零，顯示細胞死亡，該植物受熱致死的臨界溫度是52℃左右。在不致死的高溫下，同溫條件下，呼吸作用速率較光合作用高，糖凈產量減少，故蔬菜、水果儲存的糖分減少，水果和蔬菜在生長季節內長期處于不致死的高溫影響下，甜度會較低。